分布式光伏并网防孤岛保护装置?
简要概述
光伏电站发生孤岛效应发生时,无法对逆变器输出的电压、频率进行调节,一旦出现过压、欠压或者是过频、欠频时,易损坏用户设备。如果光伏发电系统并网同时接有负载,且负载容量大于光伏系统容量时,一旦孤岛效应发生,会产生光伏电源过载现象。也会产生二次合闸会导致再次跳闸,损害光伏发电设备和逆变器。为防止孤岛效应带来的危害,一般光伏系统中都必须配备分布式光伏并网防孤岛保护装置。主要是用来防止电网出现孤岛效应,产生故障时断开并网点开关,保障了线路上施工检修人员的安全。避免电网的故障而引起光伏电站的不正常运行。适用于10KV及低压380V光伏电站的小电源并网供电系统。
特点
●装置设有自动有压合闸功能,由软压板和投退控制字进行投退,只有软压板和投退控制字均为投入时,保护才投入。
●发生外部联跳时装置采用跳闸保护。
●在发生孤岛现象时,可以快速切除并网点,使本站与电网侧迅速脱离,从而保证整个电站和相关维护人员的生命安全。
●过电压跳闸 (可选择投退)。
●分布式光伏并网防孤岛保护装置装置的插件上包括CPU 插件、AC交流采样插件、DIDO插件和对话HMI插件。
●分布式光伏并网防孤岛保护装置过频率跳闸(可选择投退)。
●可选择的自动恢复合闸功能。
功能
●当频率波动值超过所设定值时,保护动作,对于即将并网发电的分布式光伏发电来说防孤岛保护设备是必须装设的设备,采集模拟量包括电流、电压。一般并网开关上的电压互感器、电流互感器是属电网侧,因此孤岛保护装置采的模拟量取自并网开关。
●外部故障联跳。
●分布式光伏并网防孤岛保护装置具有方向闭锁速断。
●分布式光伏并网防孤岛保护装置具有过流Ⅲ(定时限过流)方向保护。
●方向闭锁限时速断。
防孤岛保护装置在光伏电站中的重要性
当电网侧失电的时候,需要维修人员去检修,这时光伏本侧还处于正常发电状态,还会向电网侧送电,这时就会形成孤岛效应,给电网侧检修人员带来很大的安全威协。同样,当光伏本侧出现故障,需要人员检修的时候,而电网侧还有电,这样电网侧有可能会出现向本站反送电的情况,同样会给光伏本侧维修人员带来生命安全方面的隐患。如果装上防孤岛保护装置,当光伏本侧或者电网侧任何一侧失电的时候,防孤岛保护装置都会迅速向并网开关发出命令,让其跳闸,从而很好的保证了光伏两侧维修人员的生命安全。
安装防孤岛保护装置主要从以下三点考虑
1、从稳定性来考虑
即受天气和环境影响大,尤其是晚上,工业和生活还需要电力的时候,光伏电站是待机不发电的。很大程度上基于供电稳定性来考虑,也是在光伏系统设计的时候,必须考虑的一个参数。
2、确保供电正常运行的考虑
在现代电网中,供电容量和负载容量在25%比例的时候,电网是不会崩溃的,相关的保护动作是不会动作的。所以即使在光伏电站不发电的时候,电网还是可以运行的。
3、从供电技术角度考虑
光伏发电通过电力电子逆变器并网,易产生谐波、三相电流不平衡;输出功率随机性易造成电网电压波动、闪变建筑光伏直接在用户侧接入电网,电能质量问题直接影响用户的电器设备安全。电站必须能够以10%的步长限制其有功出力(目前常用的设置点有100%,60%,30%,和0%)频率高于50.2Hz时,功率必须以40%额定功率/Hz的速率降低,仅当频率恢复到50.05Hz以下时,才允许提高输出功率频率高于51.5Hz或低于47.5Hz时必须脱网或者说这是以免影响电网运行的技术规则。
防孤岛保护装置的功能特点
主要适用于0.4kV电压等级的分布式发电,其功能设定依据国家发布的分布式电源并网相关标准规范,集成分布式电源并网所需的开关设备、保护、测控、通信等功能,满足分布式电源接入的孤岛检测、自动安全并网、保护及安全隔离等要求。装置实现了分布式电源并网点处所需设备的集成化、简约化,实现分布式电源接入配电网的即插即用。
主要实现的功能有以下几点
1、过流Ⅰ(速断)方向保护;
2、过流Ⅱ(限时电流速断)方向保护;
3、过流Ⅲ(定时限过流)方向保护;
4、过负荷保护;
5、零序电流保护;
6、过电压保护;
7、低电压保护;
8、自动有压合闸;
9、被动孤岛检测;
10、系统失电保护;
11、非电量保护;
12、过频Ⅰ段保护;
13、过频Ⅱ段保护;
14、低频保护;
17、谐波保护;
18、正序分量闭锁保护。
低压防孤岛保护装置使光伏电网在发生孤岛现象时,可以快速切除并网点,使光伏电站与电网侧迅速脱离。用于光伏电站上比较普遍,尤其对于小型分布式光伏来讲,使用的越来越多。具有高频保护、低频保护、高压保护、低压保护、逆功率保护、有压合闸、高电压故障恢复合闸、高频故障恢复合闸、低频故障恢复合闸、速断和过流保护、外部联跳、频率突变等功能。主要是用来防止电网出现孤岛效应,适用于10KV及低压380V光伏电站的小电源并网供电系统。
主要特点●外部开入回路:设置有12 路外部开入回路,均采用DC220V 直接开入方式,装置软件采取了防抖措施,避免了误发信。
●有压自动合闸(可选择投退)。
●低压防孤岛保护装置的测量和控制功能:U、I、P、Q,cosΦ,F(需要有测量电流和电压输入)。
●低压防孤岛保护装置具有过负荷保护。
●传输距离远可达10KM。
●通讯规约:IEC60870-5-103通讯规约,MODBUS规约。
●当光伏本侧或者电网侧任何一侧出现频率、电压或者过载运行时给两侧主设备造成冲击时,防孤岛保护装置也会迅速向并网开关发出命令,让其跳闸,从而保证了两侧主设备不受伤害,避免进一步扩大。
参数●频率精度:≤0.01Hz。
●工作电压:AC220V、DC220V或DC110V。
●交流电流回路:<1VA/相 (IN =)。
●交流量精度:≤±0.2%。
●存储温度:-40~+85℃。
功能●外部故障联跳。
●低压防孤岛保护装置具有过频Ⅱ段保护。
●限时速断。
●谐波监测及过大保护。
●零序电流保护。
什么是孤岛保护保护装置
主要在光伏电站上应用比较普遍,适用于0.4kV电压等级的分布式发电,尤其对于小型分布式光伏来讲,使用的越来越多。可以将并网开关上的模拟量保护电压 和保护电流接入装置上,将保护跳闸出口接到并网点开关的跳闸回路上,当电网出现低压、高压、低频、高频、频率波动、逆功率等故障时,跳开并网点开关。 集成分布式电源并网所需的开关设备、保护、测控、通信等功能,满足分布式电源接入的孤岛检测、自动安全并网、保护及安全隔离等要求。装置实现了分布式 电源并网点处所需设备的集成化、简约化,实现分布式电源接入配电网的即插即用。
主要作用
光伏发电防孤岛装置在变电站中主要的作用就是故障时断开并网点开关,避免线路上有人员施工检修造成不必要的人员伤亡,避免电网的故障而引起光伏电站的 不正常运行,对电站造成冲击。
主要功能
1、低频保护:频率在35HZ-65HZ之间时且曾经在低频值以上时低频保护才能启动,低频保护动作200ms后立即返回。
2、过频保护:当频率高于定值时保护启动。
3、低压保护:当电压低于定值时动作。
4、过压保护:当电压高于定值时动作。
5、联跳:支持变电站侧联跳,即当收到变电站侧联跳命令时延时开出跳闸出口,切本站的并网开关。
6、频率突变:当频率波动值超过所设定值时,保护动作。